[实用新型]双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件

说明书

本实用新型涉及一种双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件，包括：基底和位于基底上的手性结构二维阵列；手性结构二维阵列包括多个手性结构单元；手性结构单元包括金属膜、开设在金属膜上的“U”型缝和“一”字缝。本实用新型实施例的双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件，采用由多个双结构金属纳米薄膜手性结构单元组成的手性结构二维阵列，手性结构单元在单个“U”型缝的基础结构之上又添加一个“一”字缝，在“一”字缝附近产生出更多的磁偶极子，相比现有的具有单结构手性结构单元组成的手性结构二维阵列的手性光学器件，显著增强了圆二色性。

技术领域

本实用新型涉及光学领域，特别涉及一种双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件。

背景技术

手性是指结构与其镜像不能重合的性质，手性结构普遍存在于大自然中，例如蛋白质、糖类化及DNA等生物大分子，手性在生物化学和生命进化中起着关键的作用，因此对手性分子的手性分析至关重要。

目前分子手性分析最直接有效的技术是圆二色谱，该技术的原理是手性分子对左右圆偏振光的吸收不同。当单色左旋与右旋的圆偏振光照射某一种手性样品时，该手性样品对左右旋圆偏振光的吸收不同，这种手性分子在不同波长下吸收差值称为圆二色谱。

手性根据其结构特点可以分为：内在手性和外在手性。内在手性即结构本身具有的手性，外在手性指结构与入射光一起构成的手性。

在手性分子非对称性的研究中，当左旋圆偏振光和右旋圆偏振光入射时，手性材料会呈现出不同的有效折射率且传播速度也不同。当超材料有极强的手性时，甚至会呈现出负折射率，负折射率材料也被称为手性超材料。利用负折射率材料可以对物体进行隐身，实现突破衍射极限的亚波长分辨率成像等等。这对于物理学、工程学、光学和材料学等领域的研究有可能产生重大的影响。因此对于手性结构的研究成为了电磁学和光学领域最前沿的研究课题。现有技术对手性结构研究中，通过设计二维的金属薄膜手性结构已经可以实现对光束偏振特性的调制或者用来检测手性物质的圆二色谱，但是当被检测信号本身比较微弱时，得到的圆二色谱信号不明显，即检测效果不太好。

实用新型内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本实用新型提出一种双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件。

具体地，本实用新型一个实施例提出的一种双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件，包括：

基底和位于基底上的手性结构二维阵列；

手性结构二维阵列包括多个手性结构单元；

手性结构单元包括金属膜、开设在金属膜上的“U”型缝和“一”字缝。

在本实用新型的一个实施例中，手性结构二维阵列中，若干手性结构单元沿横向排列的第一周期等于沿纵向排列的第二周期。

在本实用新型的一个实施例中，“一”字缝位于“U”型缝的一侧，与“U”型缝的下臂长平行放置。

在本实用新型的一个实施例中，金属膜的材料为金，厚度为20nm～100nm。

基于此，本实用新型具备如下优点：

本实用新型实施例的双结构组合型金属纳米薄膜手性光学器件，采用由多个双结构金属纳米薄膜手性结构单元组成的手性结构二维阵列，手性结构单元在单个“U”型缝的基础结构之上又添加一个“一”字缝，在“一”字缝附近产生出更多的磁偶极子，相比现有的具有单结构手性结构单元组成的手性结构二维阵列的手性光学器件，显著增强了圆二色性。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明